1樓:Li Vincent
先不說數學,僅僅說面積的概念如何產生的。
相對於「面積」來說,「體積」概念更容易說明清楚。體積相等,也就是意味著所盛的酒,或者穀物的量是一致的。可以產生平等的交換。
那麼面積這個概念如何產生的呢?有人說可以用所覆蓋的布的量去衡量。兩個面積相等的圖形,所消耗的布是一樣的。
數學上的確是如此。但是兩個面積一樣的圖形,所消耗的布是一樣的這個事實,如何通過兩塊布去比較和驗證呢?這不如倒水或者倒酒來比較體積那麼直觀啊。
歷史上「面積」的產生是和農業的產生和發展相關的。面積的概念產生於土地可種植作物的數量的比較。每一株作物所佔據的空間可以視為乙個面積單位(相對於廣袤的種植面積,植株所佔據的空間也就是乙個微元)。
一種圖形的面積,就是可種植作物的數量,也就是其能容納的面積單位數量的總和。兩塊面積相等的圖形,意味著可種植作物的數量是一致的。而計算方法方法基礎是簡單的加法,後來更進一步的是快捷的乘法。
同時,可種植植株的直接的數量比較,也進一步的抽象為乘積(面積)的數量比較。面積用多少株稻穀這樣的個數,進化到畝這樣的面積單位。
在數學的學科產生之前,先民是用在生產和生活,以及交易中發現了面積和體積的概念。
2樓:傾斜的天空
這已經不知道是我第幾次回答這個問題了…
看到有人說用Lebesgue測度定義面積,誠然這是對的…但這一點也沒有解釋最初面積的想法,最基本的問題就是為什麼階梯函式的積分要那麼定義?Lebesgue測度只是知道了矩形面積公式之後定義任何可測區域的面積,而用Lebesgue測度算矩形面積算出來就是長乘寬,只能說明我們對測度的定義是合理的,不能解釋矩形面積公式…
首先面積這個定義是有意義的,不僅僅是在數學上…平常生活中,我家裡特別寬敞,你家裡走兩步就是牆,那明顯是我家大…所以接下來做的工作make sense
首先面積完全是人定義的,所以把單位正方形面積定義成1
然後我要保證,兩個東西不重疊地放在一起的面積是分別的面積之和
然後要保證如果乙個矩形長和寬都不比另乙個矩形少的話,面積也不會更小…進一步可以假設乙個矩形如果長或者寬嚴格多於另乙個矩形的話,那麼面積也要嚴格大一些
然後就可以很trivial地推出來面積就是長乘寬…
簡單來說就是Cauchy函式方程的單調解只有線性解
(這裡感覺用單調性比較合理,而不是連續性和可測性之類的…不然感覺有點重複定義的嫌疑)
3樓:Asdo
以下回答是本人編的。
最開始人們不知道長度,也不知道面積。
後來生產發展了,比如你有一匹布,你需要賣掉他來換吃的,或者直接簡化一點,你要賣掉他換錢,現在市場中公認了乙個單位長度值1兩銀子,你發現兩個單位長度的布就和你的布一樣長,你自然要求賣2兩銀子。
為了滿足更複雜的需要,人們可以創造分數,從此你的布就有了乙個對於單位長度的數值,表示布的長度,我們用的這個單位長度叫公尺。
後來你家兩兄弟分土地,你覺得把一塊長方形的地的長分成兩半,分成的兩個小長方形可以重合(你拿了一匹布做實驗發現確實可以),於是你支援這種分法。
這相當於預設了面積正比於長,類似的,也正比於寬,那麼,我長是你的3倍,寬和你一樣,面積是你的幾倍?3倍,進一步,如果我的寬是你的4倍,面積是你的幾倍?12倍。
拿一塊布剪開就可以證實這一點。
最後我只要用你的布作為乙個單位,我的布對應的數值自然就是長對你的長的數值乘寬對你的寬的數值,如果進一步我選擇當初的單位長度為長和寬,面積就成了長乘寬。我們的單位面積正是1m*1m。
所以關鍵不是1公尺多長,也不是一平方公尺多大,關鍵就是面積具有對長和寬的線性性質,這從實際得來,反映到我們的公式之中。
4樓:陳雪明
看到前面的回答都那麼高大上,我深感自慚形愧了。
我用的是最土的土辦法證明長乘寬等於面積。
我把一塊邊長n的正方形的每條邊都等分成n份線段,按橫平豎直連成許多邊長為1的小正方形。
然後我就數小正方形的數量,數來數去小正方形的數量都是nxn。
就這樣我就記住了正方形的面積是nxn。
5樓:
面積的概念源自土地的丈量,中國古代叫「方田術」,《九章算術》的第一卷開篇講的就是這個:
今有田廣十五步,從十六步。問為田幾何?答曰:一畝。
又有田廣十二步,從十四步。問為田幾何?答曰:一百六十八步。
方田術曰:廣從步數相乘得積步。以畝法二百四十步除之,即畝數。百畝為一頃
一塊同樣大小同樣等級的地,可以種同樣多的糧食,就這麼乙個簡單樸素的道理。徵稅要用,租佃要用,土地買賣賜予都要用。
有答主從單位面積的角度解釋,也不無道理。田地面積本質上也可以看成單株作物為單位面積的總和——只不過這個「單位面積」普適性太差,所以人們還是選擇以更抽象的面積(積步、畝、平方尺等)作為面積的度量。
6樓:
1.正方形哪來的長和寬之分?
3.如果是歐氏度量下的面積,那麼矩形的面積可以理解為乙個被積函式是1的二重積分,積分區域為這個矩形。
7樓:Lex
面積就是一塊區域點的集合。
現在有一塊長2公尺寬3公尺的長方形,這塊區域裡的點怎麼算呢? 我們先定義一下一條2公尺長的線上點的數量,再算一下3公尺長的距離有多少條線,點的數量乘以線的數量就是這塊區域所有點的數量了。
如果學過微積分就能理解了
8樓:
用幾個基本原理可以說明為什麼長方形面積等於長乘寬。
首先兩個全等的圖形面積完全相等。
乙個長方形如果長為 ,寬為 ,面積函式可表示為 。交換 邊,可得到乙個面積完全相等的長方形,所以 。
兩個圖形拼起來的面積是兩者之和。對於長相等的長方形,將它們對齊長邊,把寬邊拼在一起,可以形成另乙個長方形,寬是兩者之和。所以 。
由此可得:
因為長方形長、寬、面積均為正,有0" eeimg="1"/>, 0" eeimg="1"/>,所以單調遞增。
因為 ,所以對於有理數 0" eeimg="1"/>,有。
關於連續(即證明在趨向於0時極限為0,首先趨向於0時單調遞減有下界,所以極限一定存在,其次用第二條證明 可以任意接近於0,因此 。
因為 關於連續,對於任意實數0" eeimg="1"/>,,所以。
同理 。
所以乙個長為 ,寬為 的長方形面積是 長方形面積的 倍。為了使用方便,可以規定長為1,寬為1的長方形面積 ,因此 ,也就是大家說的,長方形的長乘寬等於面積。
所以,原始的定義不是定義長方形的面積公式,而是定義單位正方形的面積為1,任意長寬的長方形都可以由單位正方形或更小的正方形拼接出來。
9樓:神淚一光
人們要衡量計算一塊土地的大小。於是面積這個概念便誕生了!
為什麼正方形長寬的乘積是面積呢?
因為!幾何學源於早期人類農業活動。農田主要有三角形,矩形,平行四邊形。那麼怎麼衡量測量這些農田的大小呢。這就產生了歐幾里得幾何。
正方形(應該用矩形這個詞)是乙個很特別的圖形
1他是直角三角形組成的,或者說他可以切割成直角。三角形。所有的三角形都可以切割成直角三角形。
也就是說三角形和矩形是統一的。三角形的面積怎麼衡量?通過矩形可以衡量所有三角形!
2矩形是乙個特別的平行四邊形,它的角是直角,是乙個定值,乙個常數。而直角是最容易畫出來的,最常用的。所以它被定為了乙個標準。
其實歐幾里得幾何封閉的的基礎圖形就兩個,直角三角形和圓。或者只有直角三角形。
三角形怎麼算大小呢。算它有幾個直角三角形!而矩形也不過是兩個相同直角三角形的組合。也就是算矩形數量。多邊形同理,也是直角三角形的組合體現。
而,長寬乘積,就是數數量。
把長寬乘積定為面積,就也是數數量,數單位矩形的數量,數單位直角三角形的數量。
於是所有的圖形面積計算都是統一在乙個計算標準之下了。
10樓:Lancemu
這個問題,在我三四年級的時候學面積的時候,也迷茫過。為什麼要把兩個長度乘到一起,為什麼面積的單位是平方長度。
後來我是這麼理解的,我們想解釋平面的大小,怎麼搞呢?。舉個例子吧,隨便找乙個正方形,定義這個正方形的面積為1,單位什麼的我們先不考慮。這個正方形如果有好多,我們用這些正方形排列成乙個長方形,這個長方形長的一邊有m個正方形,寬的一邊有n個正方形。
這個長方形中有多少正方形呢?自然就是m乘以n個正方形。乙個正方形的面積為1,那這個長方形由m乘以n個正方形組成的,其面積自然就是m乘以n啦。
所以我們發現,乙個矩形的面積和他的兩個邊長的乘積有關。物理量分為數值和單位兩部分,數值相乘,單位也一同參與運算,自然就是平方長度啦。
不知道這麼解釋,能不能解答題主的疑惑
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